一种低压配电网精确线损分析方法技术

本发明专利技术提供了一种低压配电网精确线损分析方法，该方法包括程序可输入数据的初始化、三相线路的潮流计算、确定线路线损、处理线损结果并用饼状图表示。本发明专利技术提供的技术方案经过三相线路的潮流计算，能精确的计算与分析三相低压配电网在各数据采集时段的线损状况，为运行人员制定降损决策提供了精确的线损数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用电信息数据采集及分析领域，具体讲涉及一种低压配电网精确线损分析方法。
技术介绍
在电网线损中占有较大比重的中低压配电网线损是降损工作的重点。低压配电网因为缺乏比较完整的运行记录和资料，一般以台区为计算单元，采用近似的简化计算方法，但是简化计算方法使得低压配电网的线损计算精度较低，同时各类型损耗的比例构成也不清楚。传统的低压配电网线损计算方法还有比如等值电阻法，在实际应用中通过负荷形状系数和三相电流不平衡系数修正计算结果，但计算结果的修正仅仅依据代表日数据或月数据并基于首端和用户负荷特性相同等假设，故计算结果准确度的提高有限。高级量测体系(advancedmeteringinfrastructure，AMI)中的智能电表(smartmeter，SM)可以定时或即时取得用户实时或准实时的详细负荷信息，其构成了智能电网中用户侧大数据的基础。基于AMI量测数据的数据分析得到行业内广泛的重视和投资，据此开发的AMI数据分析元已在多个方面得到具体应用。为了提高低压配电网线损计算的精确度，需要提出一种基于AMI智能电表提供的高密度用户量测数据实现对三相低压配电网各数据采集时段线损状况的精确计算与分析的方法，能更好的计及三相不平衡等因素的影响，帮助运行人员更准确地理解线损并辅助降损决策。
技术实现思路
为实现精确的线损分析和高效的辅助降损决策，本专利技术提供一种低压配电网精确线损分析方法。本专利技术提供的低压配电网精确线损分析方法，其改进之处在于，所述分析方法包括：(1)初始化数据；(2)计算三相线路潮流；(3)确定低压配电网线路线损；(4)处理线损结果。进一步的，所述步骤(1)数据的初始化包括：根据采集的高级量测体系AMI的参数设置信息，将用户数据、线路阻抗参数和网络拓扑信息初始化为程序可处理的输入数据文件。进一步的，所述步骤(2)的三相线路的潮流计算过程包括：(2-1)按下式所示的前推法计算叶节点至根节点的电流Ipj：Ipj＝∑kIpk+∑mIpm(1)其中，j：上级节点；k：与节点j的下游直接相连的非用户节点；m：与节点j的下游直接相连的用户节点；Ipk：连接k和j的线路的p相电流；Ipm：连接m和j的线路的p相电流；p为所属相位，P∈(A,B,C)；(2-2)回代法计算根节点至叶节点的各支路末端节点电压。进一步的，步骤(2-2)中所述节点电压的确定包括：1)所述非用户节点电压Uk′3如下式所示：Uk′3＝Uj‘3-Zmat·Ik′3(2)其中，j′：非用户节点；k′：与节点j′的下游直接相连的非用户节点；Ik′3:连接k′和j′的线路的三相电流向量；Uk′3和Uj‘3：分别为节点k′和节点j′的三相电压向量；Zmat：连接k′和j′的线路的3×3矩阵；2)所述用户节点电压Upm′如下式所示：Upm′＝Upj″-Z·Ipm′(3)其中，j″：用户节点；m′：与节点j″的下游直接相连的用户节点；Ipm′：连接m′和j″的用户线路的电流；Upm′和Upj″：分别为节点m′和节点j″的电压；Z：连接m′和j″的用户线路的阻抗；p为所属相位，P∈(A,B,C)。进一步的，前推法计算叶节点至用户节点时，并按下式计算更新用户节点的迭代误差ρ：ρ=Id′-IdId′---(4)]]>其中，I′d：更新用户电流后计算得到的首端电流值；Id：更新前计算得到的首端电流值。进一步的，所述步骤(3)的低压配电网线路线损ΔP按下式计算：ΔP=((IA2+IB2+IC2)R+I02R0)×10-3(kW)---(5)]]>其中，I0:零线电流，单位A；IA、IB、IC:分别为线路三相负荷电流，单位A；R和R0：分别为线路相线电阻和零线电阻，单位Ω，且R＝2R0。进一步的，低压配电网线损包括：相线损耗、零线损耗和用户损耗；(3-1)按下式计算所述相线损耗ΔPline：ΔPline=Σb(IA′2+IB′2+IC′2)R′---(6)]]>其中，IA′、IB′、IC′：分别为三相供电线路b中的各相电流；R′：为三相供电线路b的相线电阻；(3-2)按下式计算所述零线损耗ΔPzero：ΔPzero=ΣbI0′2R0′---(7)]]>其中，I0‘：三相供电线路b的零线电流；R′0：三相供电线路b的零线电阻；(3-3)按下式计算所述用户损耗ΔPuser：ΔPuser＝∑b′I2Ruser+ΔPmeasure(8)其中，I：用户段线路b′的电流；Ruser为该线路的电阻；ΔPmeasure：电表损耗。进一步的，按下式计算低压配电线路的首端电流三相不平衡度δ：δ=max(Ip-Iav)Iav×100%---(9)]]>其中，Ip：首端三相电流中的p相电流；Iav：首端三相电流平均值；p为所属相位，P∈(A,B,C)；按下式计算三相不平衡增加损耗ΔPunbalance：其中，Iav′：三相供电线路b的三相电流平均值。进一步的，所述步骤(4)线损结果的处理：计算各类型线损损耗在总损耗中所占比例，并以图表形式表示各类型损耗的影响程度；将各线路线损信息保存至数据文件。与最接近的现有技术比，本专利技术提供的技术方案具有以下优异效果：1、本专利技术提供的技术方案利用AMI智能电表量测数据，结合低压配电网的拓扑结构和线路参数，经过三相潮流计算，精确计算与分析三相低压配电网在各数据采集时段的线损状况，为运行人员制定降损决策提供精确的线损数据支撑。2、本专利技术提供的分析方法分时段分析数据，且能对每一电力元件的损耗进行精确计算，计算准确度更高，更好的计及三相不平衡因素，精确分析线损构成比例。附图说明图1为本专利技术提供的低压配电网线损分析流程图；图2为实施例中农村低压配电网拓扑图；图3为实施例中低压配电网的线损计算结果比例图。具体实施方式以下将结合说明书附图和实施例详细清楚的介绍本专利技术提供的技术方案。本专利技术的目的在于提供一种基于智能电表量测数据，应用高级量测体系(AMI)量测数据的数据分析方法，该方法结合已有的低压配电网拓扑结构和线路参数，能够精确计算与分析低压配电网的线损状况。本专利技术是在现有网络拓扑信息与线路阻抗参数的基础上实现线损计算与分析的方法。配电系统通常呈辐射状结构或环网设计、开环运行的结构。这2种方式在正常运行时，都可视为一个树状结构，该树状结构网络的节点可分为3类：首端的根节点，中间节点和末端的叶节点。在配电网络中，末端用户即智能电表的量测点是树状网络中的叶节点，而用户上游的各节点则对应中间节点或网络根节点。本专利技术针对辐射状低压配电网，设计了一种低压配电网精确线损分析方法，其流程如图1所示，其中T为考察时段内智能电表采样的总时段数。本专利技术提供的线损分析方法主要包含以下四部分：(1)初始化。先读取参数设置信息，然后将由智能电表量测得到的每个采样时刻的用户电压和电流数据、用户功率因数和所属相位等用户数据、线路阻抗参数和网络拓扑信息，如节点的拓扑排序结果、节点所连上级节点等整理为程序可以处理的输入数据文件。需要说明的是，这里只有用户的用电数据通过智能电表获得，线路参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压配电网精确线损分析方法，其特征在于，所述分析方法包括：(1)初始化数据；(2)计算三相线路潮流；(3)确定低压配电网线路线损；(4)处理线损结果。

【技术特征摘要】
1.一种低压配电网精确线损分析方法，其特征在于，所述分析方法包括：(1)初始化数据；(2)计算三相线路潮流；(3)确定低压配电网线路线损；(4)处理线损结果。2.如权利要求1所述的低压配电网精确线损分析方法，其特征在于，所述步骤(1)数据的初始化包括：根据采集的高级量测体系AMI的参数设置信息，将用户数据、线路阻抗参数和网络拓扑信息初始化为程序可处理的输入数据文件。3.如权利要求1所述的低压配电网精确线损分析方法，其特征在于，所述步骤(2)的三相线路的潮流计算过程包括：(2-1)按下式所示的前推法计算叶节点至根节点的电流Ipj：Ipj＝∑kIpk+∑mIpm(1)其中，j：上级节点；k：与节点j的下游直接相连的非用户节点；m：与节点j的下游直接相连的用户节点；Ipk：连接k和j的线路的p相电流；Ipm：连接m和j的线路的p相电流；p为所属相位，P∈(A,B,C)；(2-2)回代法计算根节点至叶节点的各支路末端节点电压。4.如权利要求3所述的低压配电网精确线损分析方法，其特征在于，步骤(2-2)中所述节点电压的确定包括：1)所述非用户节点电压Uk′3如下式所示：Uk′3＝Uj‘3-Zmat·Ik′3(2)其中，j′：非用户节点；k′：与节点j′的下游直接相连的非用户节点；Ik′3:连接k′和j′的线路的三相电流向量；Uk′3和Uj‘3：分别为节点k′和节点j′的三相电压向量；Zmat：连接k′和j′的线路的3×3矩阵；2)所述用户节点电压Upm′如下式所示：Upm′＝Upj″-Z·Ipm′(3)其中，j″：用户节点；m′：与节点j″的下游直接相连的用户节点；Ipm′：连接m′和j″的用户线路的电流；Upm′和Upj″：分别为节点m′和节点j″的电压；Z：连接m′和j″的用户线路的阻抗；p为所属相位，P∈(A,B,C)。5.如权利要求3所述的低压配电网精确线损分析方法，其特征在于，前推法计算叶节点至用户节点时，并按下式计算更新用户节点的迭代误差ρ：ρ=Id′-IdId′---(4)]]>其中，I′d：更新用户电流后计算得到的首端电流值；Id...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾文鹏，赵磊，余贻鑫，王鹏，王倩，郭志民，苏雪源，郭屾，刘沅昆，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网福建省电力有限公司厦门供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11